Chai chứa khí - van chai chứa khí với bộ điều áp bên trong - yêu cầu kỹ thuật và thử kiểu - phần 2

Cơ cấu ngắt chính phải đáp ứng các yêu cầu được cho trong 5.15 sau 2000 chu kỳ mở và đóng kín. Thử nghiệm được mô tả trong 6.14-1.

Nếu van ngắt chính là bản thân van của bộ điều áp, phải tiến hành thử nghiệm độ bền lâu theo 6.14.2. Sự tuân thủ các yêu cầu trong 5.15 phải được đặt ra sau 100 000 chu kỳ.

5.13. Đặc tính lưu lượng và áp suất đối với các bộ điều chỉnh không có cơ cấu đo lưu lượng

5.13.1. Đặc tính lưu lượng

Lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁ và áp suất định mức đầu ra p₂, phải phù hợp với các giá trị do nhà sản xuất đưa ra.

Phương pháp thử đối với lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁ và áp suất định mức đầu ra p₂, được cho trong 6.6.2.

Phương pháp thử đối với đặc tính lưu lượng được cho trong 6.6.3.

5.13.2. Hệ số tăng áp suất lúc đóng, R

Hệ số R phải nhỏ hơn 0,3 khi được xác định phù hợp với 6.6.4.

5.13.3. Hệ số không đều i

Hệ số i phải ở trong giới hạn ± 0,3 khi được xác định phù hợp với 6.6.5.

5.14. Van an toàn áp suất

Van an toàn áp suất phải được trang bị như một bộ phận của bộ điều áp. Trong trường hợp axetylen, van này là tùy chọn và tính năng của nó là do nhà sản xuất quy định. Cơ cấu bảo vệ quá áp phải

a) Được chỉnh đặt trước tới một giá trị cố định hoặc tới giá trị áp suất chênh cố định vượt quá áp suất quy đổi và

b) Chỉ được điều chỉnh bằng sử dụng một dụng cụ chuyên dùng.

Van an toàn áp suất (nếu được lắp) phải tự động nâng lên để giải phóng áp suất dư thừa và phải chỉnh đặt lại ở áp suất ≥ p₂ hoặc áp suất đặt.

Đối với toàn bộ phạm vi áp suất đầu vào, van an toàn áp suất phải giữ kín khí theo 5.15 khi dòng chảy dừng lại với cơ cấu điều chỉnh áp suất được vặn vào an toàn. Thử nghiệm phải được thực hiện ít nhất là ở p_w, p₃ và ở áp suất đầu vào tương đương với p₅ nếu p₅ lớn hơn p₂.

Lưu lượng xả nhỏ nhất của van an toàn Q_rv phải bằng hoặc lớn hơn lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁ ở áp suất p_RV = 2 p₂. Thử nghiệm đối với van an toàn được mô tả ở 6.7.

CHÚ THÍCH: Van an toàn và các cơ cấu bảo vệ khác nên được lắp sao cho khí sẽ được xả ra một cách an toàn.

5.15. Độ kín

5.15.1. Tổng độ kín ra ngoài (ra khí quyển) không được vượt quá 6 cm³/h.

5.15.2. Tổng độ kín bên trong (qua van bộ điều áp hoặc cơ cấu ngắt chính) không được vượt quá 6 cm³/h.

5.16. Độ bền cơ

5.16.1. Phía đầu vào của VIPR (van tới đầu nối chai) phải có khả năng chịu được áp suất 2,25 x p_w đối với khí nén và 1,5 x p_w đối với khí hóa lỏng trong thời gian 2 min mà không bị biến dạng dư hoặc bị phá hủy. Đối với VIPR dùng axetylen, thử nghiệm áp suất này phải được thực hiện ở 45 MPa.

Phía đầu ra của VIPR phải có khả năng chịu được bốn lần áp suất định mức đầu ra của nó p₂  hoặc 60 bar đối với khí nén và khí hóa lỏng và 3 MPa đối với axetylen (lấy giá trị lớn hơn) mà không có sự phá hủy hoặc bất cứ dấu hiệu nào của biến dạng.

Thử nghiệm về độ bền có được mô tả trong 6.5.

5.16.2. Nếu VIPR được dùng để lắp trên chai có mũ hoặc vành bảo vệ thì nó phải vượt qua phép thử rơi phù hợp với TCVN 6872 (ISO 11117). Sau khi thử rơi, chai phải được nén tăng áp tới tối thiểu là một bar, van ngắt phải được đóng lại với momen đóng do nhà sản xuất quy định hoặc bằng cách sử dụng một tay gạt và VIPR phải tuân theo 5.15. Sau khi thử rơi, van một chiều có lỗ nạp, nếu được lắp, phải tuân theo 5.15.1.

CHÚ THÍCH: Sự cong vênh của VIPR do rơi không phải là hư hỏng của thử nghiệm.

5.16.3. Nếu không có ý định sử dụng VIPR để lắp trên chai có nắp bảo vệ hoặc một dạng khác của vành bảo vệ thì phải thực hiện thử nghiệm va đập (Xem phụ lục A).

5.17. Tính chống cháy

5.17.1. Oxy

VIPR dùng cho oxy và các khí khác có thể oxy hóa lớn hơn không khí [xem TCVN 6550 (ISO 10156)] không được bắt cháy hoặc có hư hỏng do lưu hóa bên trong khi được thử tăng áp oxy.

Khi trong quá trình nạp các hỗn hợp khí có chứa oxy (ngay cả hỗn hợp khí có thể oxy hóa kém hơn không khí), sẽ có khả năng oxy áp suất cao tiếp xúc với vật liệu này, do đó khách hàng phải quy định một cách phù hợp.

Thử nghiệm về sự bắt cháy được mô tả ở 6.16.

5.17.2. Axetylen

Van chai có bộ điều áp tích hợp (VIPR) dùng cho axetylen phải vượt qua thử nghiệm phân hủy axetylen được mô tả trong Phụ lục A của ISO 7291:1999 với ống được nối với lỗ nạp và với bất cứ van một chiều nào được mở.

5.18. Yêu cầu đối với VIPR có các cơ cấu đo lưu lượng

Yêu cầu của cơ cấu đo lưu lượng được trong EN 13918. Cấp chính xác phải do nhà sản xuất quy định.

5.19. Yêu cầu về kết cấu

5.19.1. Làm sạch

VIPR phải được cung cấp ở trạng thái sạch để đáp ứng các yêu cầu làm việc theo dự định. Các chất bôi trơn phải phù hợp với 5.19.2. Các mức làm sạch để làm việc với oxy được quy định trong ISO 15001.

5.19.2. Chất bôi trơn

Nếu các chất bôi trơn được sử dụng có khả năng tiếp xúc với khí thì chúng phải tương thích với công việc tiếp xúc với khí và các vật liệu của kết cấu trong phạm vi áp suất và nhiệt độ quy định.

5.19.3. Tính toàn vẹn của cụm van

VIPR phải được cấu tạo và lắp ráp sao cho không thể tháo VIPR hoặc các bộ phận cấu thành của nó ra một cách vô ý trong sử dụng bình thường.

Thử nghiệm về các momen xoắn tháo lỏng được cho trong 6.13. Các momen xoắn được cho trong tài liệu yêu cầu từ nhà sản xuất (xem 6.2).

5.20. Cơ cấu vận hành van

Cơ cấu vận hành van phải được thiết kế để cho phép đóng kín van sau khi phơi trong ngọn lửa. Phương pháp thử độ chịu lửa được trong 6.18.

6. Phương pháp thử

6.1. Quy định chung

6.1.1. Điều kiện

Trước khi đưa VIPR vào sử dụng, chúng phải được thử mẫu đầu tiên (nguyên mẫu). Thử mẫu đầu tiên có hiệu lực đối với một họ van đã cho có cùng một kết cấu cơ bản.

Các thay đổi về đầu nối không yêu cầu phải có thêm thử nghiệm mẫu đầu tiên.

Các thay đổi về các bộ phận bên trong vì lý do tính tương thích của khí/vật liệu (ví dụ như vòng chữ O, vòng bít, màng chắn, trục, chất bôi trơn) tạo ra một phương án kiểu trong họ đã cho của VIPR.

Các phương án kiểu yêu cầu phải có sự lặp lại các phần có liên quan của thử kiểu.

Các thay đổi về các kích thước thiết kế cơ bản của các bộ phận hoặc các thay đổi của vật liệu thân van tạo thành một họ mới và yêu cầu phải có thử kiểu đầy đủ.

Không được đưa vào sử dụng bình thường các VIPR hoặc các bộ phận của chúng đã được sử dụng trong chương trình thử nghiệm.

6.1.2. Điều kiện môi trường

Trừ khi có quy định khác, các thử nghiệm được thực hiện ở nhiệt độ môi trường xung quanh.

6.1.3. Khi thử

Thực hiện các thử nghiệm với không khí hoặc nitơ sạch, khô, không có dầu. Trong mọi trường hợp, phải thực hiện các thử nghiệm với khí khô có độ ẩm lớn nhất tương đương với điểm sương -40 ^oC ở áp suất khí quyển.

Khi một VIPR được thử với khí khác với khí được dự định sử dụng, cần có sự chuyển đổi các lưu lượng như đã chỉ dẫn ở Bảng 2.

6.1.4. Điều kiện chuẩn

Các lưu lượng phải được hiệu chỉnh về 23^oC và 101,3 kPa.

Bảng 2 - Các hệ số chuyển đổi

6.2. Tài liệu

Nhà sản xuất phải cung cấp cho cơ quan thử nghiệm các tài liệu sau:

- Một bộ bản vẽ gồm có bản vẽ bố trí chung, danh mục các chi tiết, điều kiện kỹ thuật của vật liệu và các bản vẽ chi tiết bao gồm cả các momen xoắn cho lắp ráp và chi tiết vẽ các bộ phận bít kín/khóa có ren; một phương án kiểu bất kỳ trong họ đã cho phải được nhận biết rõ ràng;

- Mô tả VIPR và phương pháp vận hành;

- Thông tin về lĩnh vực áp dụng của VIPR (khí và các hỗn hợp khí, áp suất, sử dụng có hoặc không có cơ cấu bảo vệ van, v.v…); phải chỉ dẫn rõ ràng các khí và hỗn hợp khí có thể được sử dụng với mỗi phương án kiểu.

- Các chứng chỉ về tính tương thích của vật liệu theo yêu cầu.

6.3. Số lượng các mẫu thử

Cần có ít nhất là tám van mẫu thử (mười đối với một VIPR có lưu lượng kế):

- Một mẫu thử cho thử độ bền cơ.

- Một mẫu thử cho thử nghiệm an toàn.

- Hai mẫu thử cho thử độ bền cơ của lưu lượng kế.

- Một mẫu thử cho thử tính năng, đặc tính về chức năng và vận hành van an toàn.

- Hai mẫu thử cho thử van an toàn, các momen tháo lỏng và sức chịu lửa.

- Ba mẫu thử cho thử độ kín và độ bền lâu,

Ngoài ra cần có các mẫu thử sau:

- Ba mẫu thử cho thử nghiệm bắt cháy (trong trường hợp các van dùng cho các chai chứa oxy).

- Ba mẫu thử cho thử nghiệm phân hủy axetylen (trong trường hợp các van dùng cho các chai chứa axetylen).

- Ba mẫu thử cho thử va đập nếu cần.

6.4. Trình tự thử

Các thử nghiệm phải được thực hiện phù hợp với lịch trình được cho trong bảng 3.

Bảng 3 - Trình tự thử

6.5. Phương pháp thử đối với độ bền cơ

6.5.1. Tất cả các thử nghiệm phải được thực hiện trên một mẫu thử.

6.5.2. Đối với một VIPR có áp suất điều chỉnh được, bảo đảm rằng cơ cấu điều chỉnh áp suất ở vị trí tại đó van của bộ điều áp được đóng kín.

Đối với một VIPR được chỉnh đặt trước, nút kín đầu ra.

6.5.3. Tăng áp suất thủy lực cho phía áp suất cao của VIPR như đã chỉ dẫn trong 5.16.1 trong thời gian 2 min.

Đối với thử nghiệm này, thay thế áp kế áp suất cao, nếu được lắp, bằng một nút bít kín.

6.5.4. Tăng áp cho ngăn áp suất thấp của VIPR như đã chỉ dẫn trong 5.16.1 trong thời gian 2 min.

Đối với thử nghiệm này, thay thế màng chắn, van an toàn và áp kế áp suất thấp, nếu được lắp, bằng các nút bít kín.

6.6. Phương pháp thử đối với đặc tính lưu lượng và áp suất của các bộ điều chỉnh không có các cơ cấu đo lưu lượng.

6.6.1. Số lượng các mẫu thử

Tất cả các thử nghiệm phải được thực hiện trên một mẫu thử.

6.6.2. Phương pháp thử đối với lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁ và áp suất định mức đầu ra p₂

Ví dụ về băng thử yêu cầu cho thử nghiệm này được giới thiệu trên Hình 1. Băng thử nên có kết cấu sao cho có thể điều chỉnh các áp suất đầu vào và đầu ra một cách riêng biệt. Thiết bị có thể được vận hành bằng điều khiển từ xa.

Nguồn cung cấp khí cho áp suất làm việc p_w và áp suất thử đầu vào p₃ nên có đủ dung lượng cho các thử nghiệm.

Tất cả các đường ống của thiết bị có áp suất cùng với van điều chỉnh lưu lượng nên có khả năng lưu lượng lớn hơn so với VIPR được thử. VIPR có thể được cung cấp từ một xylanh giảm chấn.

Thực hiện thử nghiệm ở lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁ và áp suất đầu ra p₂ do nhà sản xuất đưa ra.

Với van điều chỉnh lưu lượng được đóng kín, tác động một áp suất đầu vào p₃. Chỉnh đặt áp suất đầu ra đến p₂. Mở dần dần van điều chỉnh lưu lượng tới khi đạt được lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁. Nếu áp suất đầu ra đã giảm xuống, điều chỉnh lại áp suất này tới giá trị p₂ trên một VIPR được chỉnh đặt trước.

6.6.3. Phương pháp thử đối với đặc tính lưu lượng

6.6.3.1. Quy định chung

Đường cong lưu lượng chỉ ra sự thay đổi của áp suất đầu ra gây ra bởi sự thay đổi của lưu lượng từ trên không (0) đến toàn lưu lượng ở một áp suất đầu vào không đổi. Các đường cong khác nhau thu được ở các áp suất đầu vào khác nhau (xem các Hình 3 và Hình 4).

6.6.3.2. Van chai có bộ điều áp tích hợp (VIPR) điều chỉnh được

Ghi lại đặc tính lưu lượng trong các điều kiện ban đầu sau:

a) Khởi động với áp suất thử đầu vào p₃,áp suất đầu ra p₂ và lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁, đóng kín van điều chỉnh lưu lượng và ghi lại áp suất đóng p₄ sau 60s;

b) Khởi động với áp suất đầu vào p_w, áp suất đầu ra p₂ và lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁, đóng kín van điều chỉnh lưu lượng và ghi lại áp suất đóng p₄ sau 60s;

c) Khởi động với áp suất thử đầu vào p₃, áp suất đầu ra p và lưu lượng xả lớn nhất Q_max, đóng kín van điều chỉnh lưu lượng và ghi lại áp suất đóng p_4max sau 60 s;

Vẽ đồ thị các giá trị lưu lượng và áp suất như chỉ dẫn trên Hình 3.

CHÚ THÍCH: Các giá trị lưu lượng và áp suất đo được với áp suất đầu ra tăng (do sự giảm lưu lượng) có thể tạo ra một đường cong ở các áp suất cao hơn do tính trễ.

Kết quả của thử nghiệm phải được ghi lại trong báo cáo thử.

6.6.3.3. Van chai có bộ điều áp tích hợp (VIPR) được chỉnh đặt trước

Ghi lại đặc tính lưu lượng khi sử dụng quy trình được mô tả trong 6.6.3.2 trong các điều kiện sau:

a) Khởi động ở áp suất đóng p, được tạo thành do áp suất thử đầu vào, p₃, và lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁;

b) Khởi động ở áp suất đóng p, được tạo thành do áp suất định mức đầu vào, p_w và lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁;

CHÚ THÍCH 1: Áp suất đóng thu được sẽ phụ thuộc vào đặc tính áp suất của các bộ điều áp (tăng hoặc giảm).

Vẽ đồ thị các giá trị của lưu lượng và áp suất như đã chỉ ra trên Hình 4.

CHÚ THÍCH 2: Hình 4 giới thiệu đặc tuyến lưu lượng điển hình đối với VIPR được chỉnh đặt trước với đặc tính áp suất tăng trong đó một áp suất đầu vào tăng có xu hướng duy trì van của bộ điều áp ở vị trí đóng kín.

6.6.4. Phương pháp thử đối với hệ số tăng áp lúc đóng R

Phương pháp thử này không áp dụng cho các VIPR có cơ cấu đo lưu lượng.

Sử dụng thiết bị thử được chỉ dẫn trên Hình 1. Điều chỉnh VIPR thử về các điều kiện tiêu chuẩn ban đầu, áp suất đầu vào p₃, áp suất đầu ra p₂ và lưu lượng xả tiêu chuẩn Q₁. Dừng xả bằng cách đóng kín van điều chỉnh lưu lượng. Dụng cụ chỉ bảo trên áp kế áp suất thấp sẽ di chuyển tới giá trị cao hơn và ổn định. Ghi lại áp suất đóng p₄ sau 60 s và từ đó xác định giá trị R bằng biểu thức

6.6.5. Phương pháp thử đối với hệ số không đều i

Phương pháp thử này không áp dụng cho các VIPR có các cơ cấu đo lưu lượng.

Sử dụng thiết bị thử được chỉ dẫn trên Hình 2. Để xác định hệ số không đều i và hiệu chỉnh sự vận hành cơ khí, vẽ đường cong (xem các Hình 5 và Hình 6). Đường cong chỉ ra sự thay đổi của áp suất đầu ra như là một hàm số của áp suất đầu vào

Xem lại: Chai chứa khí - van chai chứa khí với bộ điều áp bên trong - yêu cầu kỹ thuật và thử kiểu - phần 1

Xem tiếp: Chai chứa khí - van chai chứa khí với bộ điều áp bên trong - yêu cầu kỹ thuật và thử kiểu - phần 3

Sưu tầm và biên soạn bởi: https://honto.vn